Файл: Лачинов, Н. В. Клепка и чеканка стальных конструкций учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 66
Скачиваний: 0
При сверлении и развертывании стали, латуни и лег ких сплавов охлаждение обязательно. Для охлаждения сталей рекомендуется эмульсия; для чугунного литья и бронзы — керосин или раствор буры в смеси с водой и глицерином.
ГЛАВА III.
ПОНЯТИЕ ОБ ЭЛЕКТРОДУПОВОЙ РУЧНОЙ СВАРКЕ
И РУЧНОЙ КИСЛОРОДНОЙ РЕЗКЕ
С в а р к о й называется способ соединения металли ческих частей при нагреве в месте стыка до расплавлен ного состояния.
Изобретение сварки является достоянием русской науки н техники. В 1802 г. русский академик В. В. Пет ров впервые описал явление, электрической дуги и ука зал на возможность ее применения для расплавления металлов. В 1882 г. русский инженер Н. Н. Бенардос впервые в мире разработал практическое применение сварки для промышленных целей, а в 1888 г. инженер Н. Г. Славянов изобрел электродуговую сварку плавя щимся электродом, принципы которой действуют и в на ше время.
Советские ученые академик Патон Б. Е., профессор Николаев Г. А., профессор Хренов К. К. внесли большой вклад в развитие теории сварочных процессов и способ ствовали совершенствованию технологии сварки и сва рочного оборудования.
Существует много различных видов и способов свар ки. Ниже рассматривается сварка, применяемая при монтаже стальных конструкций и сооружений, т. е. руч ная дуговая и газовая ацетилено-кислородная.
§ 14, Электродуговая ручная сварка
На рис. 4 показана схема электродуговой сварки по методу Славянова: от источника электрического тока 5 проведены два провода 4 и 6\ провод 6 присоединен к ос новному изделию 7, который сваривают с деталью 1. Дру гой провод 4 присоединен к электроду 2 через электрододержатель 3.
Если концом электрода 2 коснуться металла 7, то про изойдет короткое замыкание сварочной цепи (см. рис. 4)
42
i-i в точках касания электрод и свариваемый металл рас плавятся; теперь металл и электрод будет разделять расплавленный слой. В следующий момент электрод не сколько отводят (на 2—4 мм) от свариваемого металла, и жидкий слой некоторое время тянется за концом элект рода. Затем контакт электрода е жидким металлом об рывается и между электродом и свариваемым металлом возникает электрическая дуга, температура внутри ко
торой доходит до 6000—7000° С.
Если далее к кромке металла / пристыковать кром ку детали 1, а электрод 2 приблизить к стыку, то воз никшая электрическая дуга 8 расплавит кромки деталей
в стыке и конец электрода. |
|
|
|
|
|||
Расплавленный |
металл |
|
|
|
|
||
частично |
смешивается |
и |
|
|
|
|
|
образует так называемую |
|
|
|
|
|||
с в а р о ч н у ю |
в а и и у. |
|
|
|
|
||
Если электрод 2 переме |
|
|
|
|
|||
щать вдоль стыка кромок, |
|
|
|
|
|||
то около конца |
электрода |
|
|
|
|
||
будет образовываться сва |
Рис. 4. Схема электродуговон свар |
||||||
рочная ванна, |
металл |
ко |
|||||
торой, по мере перемеще |
ки по методу Славянова: |
||||||
I — деталь, 2 — электрод, |
3 —электро- |
||||||
ния электрода вдоль кро |
додержатель, |
•! — провод |
к |
электроду, |
|||
мок, будет застывать, |
5 — источник |
электрического |
тока, б — |
||||
провод к основному изделию, 7 —основ |
|||||||
образуя сварной шов. |
Та |
ное изделие, |
8 — электрическая дуга |
||||
ким способом можно сва |
|
|
|
|
|||
рить металл на стыке двух |
|
дуги нужно конец |
|||||
кромок. |
При этом для поддержания |
электрода держать на определенном расстоянии от стыка, кромок, а так как конец электрода постепенно плавится, то его следует равномерно приближать к стыку кро мок.
Конец провода для присоединения к электроду 2 за- ' канчивается электрододержателем 3, в котором электрод прочно и надежно зажимается и может быть быстро за менен по мере его расплавления. Остаток электрода в злектрододержателе называется огарком.
Рабочий, выполняющий сваривание — сварщик — уп равляет электродом через электрододержатель, который он держит правой рукой. В левой руке сварщик держит щиток или она свободна, если сварщик надел маску, ко торая, как и щиток, защищает лицо и глаза от брызг рас плавленного металла и лучей сварочной дуги.
43
Э л е к т р о д ы . |
Качество |
сварного шва• |
зависит of |
|
качества стального |
электрода и состава |
его |
покрытия, |
|
т. е. от обмазки. |
|
|
|
|
Как указывалось выше, |
сварной ' шов |
получается из |
расплавленного электрода и незначительной части рас плавленных кромок свариваемых деталей. Поэтому по пятно значение качества стального стержня электрода для сварного шва. Электродуговая сварка всех конст рукций выполняется только качественными (т. е. толстообмазанными) электродами, которые завод-изготови тель снабжает паспортом (сертификатом).
|
|
Для питания дуги |
||||
|
|
необходим |
источник |
|||
а) |
3) |
электрического |
тока. |
|||
Электрический |
ток |
|||||
|
|
может быть постоян |
||||
|
|
ным или переменным. |
||||
т |
|
Для сварки на пере |
||||
|
менном |
токе послед |
||||
■ о |
|
ний пропускают че |
||||
Рис. 5. Виды сварных соединений: |
рез сварочный транс |
|||||
форматор |
и регуля |
|||||
а — стыковое, |
6 — угловое, в — тавровое, |
|||||
|
г — внахлестку |
тор силы тока |
(дрос |
|||
|
|
сель) . |
Современные |
трансформаторы изготовляются в одном корпусе с дрос селем.
В сварочном трансформаторе производится пониже ние напряжения электрического тока, а в дросселе — ре гулирование силы тока.
С в а р н ы е с о е д и н е н и я . В стальных конструкци ях применяются следующие соединения деталей под сварку: стыковые, угловые, тавровые и внахлестку.
С т ы к о в ы м называется такое соединение, при кото ром сварка происходит по площади поперечного сечения соединяемых элементов, причем поверхность одного эле мента является продолжением поверхности другого (рис. 5, а). Такое соединение является наиболее прочным, и распространенным.
Чтобы обеспечить прочный и доброкачественный свар ной шов, необходимо стыкуемые кромки специально под готовить: сделать фаски простой или фасонной формы, зачистить до блеска, снимая грязь, ржавчину, окалину, выровнять толщину деталей на стыке.
44
У г л о в о е соединение под сварку показано на рис. 5,6. По сравнению со стыковым угловое соединение име ет меньшую прочность. При этом соединении также тре буется зачистка до блеска стыковых кромок, а иногда и обработка их на фаску.
Т а в р о в о е сварное соединение представлено на рис. 5, в. Это соединение распространено главным образом в металлоконструкциях.
Соединением в н а х л е с т к у называется такое соеди нение, при котором один свариваемый элемент накла дывается на поверхность другого, а сварка производится
по |
периметру или по кромке наложенного элемен |
та |
(рис. 5, г). |
§ 15. Газовая ручная сварка и резка
Сущность Тазовой сварки состоит в нагревании кро мок металлических деталей на их стыке пламенем сва
рочной горелки (рис. 6) |
|
|
|
|
|||
с добавлением в обра |
|
|
|
|
|||
зовавшуюся сварочную |
|
|
|
|
|||
ванну |
расплавленного |
|
|
|
|
||
металла |
присадочного |
|
|
|
|
||
■прутка, |
образующего |
|
|
|
|
||
вместе с основным ме |
|
|
|
|
|||
таллом сварной шов. |
|
|
|
|
|
||
Пламя сварочной го |
|
|
|
|
|||
релки |
получается |
от |
|
|
|
|
|
сжигания ацетилена |
в |
|
|
|
|
||
смеси с кислородом, оно |
|
|
|
|
|||
имеет |
температуру |
Рис. 6. Схема газовой сварки: |
|
||||
3000—3150°С. Ацетилен |
|
||||||
/ — состыкованные для сварки листы, |
2 — |
||||||
и кислород подводятся |
сварной |
шов, |
3 — газовая горелка, |
4 — |
|||
шланги |
газовой |
горелки, 5 — присадочная |
|||||
по шлангам в |
каналы |
|
|
проволока |
|
||
газовой горелки. |
В сме |
|
|
|
|
сительной камере горелки ацетилен и кислород 'Смешива ются и образуют горючую смесь, которая сгорает при вы ходе из горелки и дает сварочное пламя.
Газовая сварка сравнительно проста, не требует слож ного и дорогого оборудования, не нуждается в источнике энергии. Однако газовая сварка дает большее коробле ние изделий, малопроизводительна даже при средних толщинах свариваемых деталей, обходится дороже элек
45
тродуговой аварки и более опасна в пожарном отноше нии.
Р у ч н а я к и с л о р о д н а я |
р е з к а . |
Кислородная |
резка стали основана на свойстве металла |
(железа) го |
|
реть в струе чистого кислорода, |
если при этом металл бу |
дет нагрет до температуры, близкой к температуре плав ления. Температура плавления обычной стали около 1700° С, а температура нагрева для кислородной резки около 135(ГС (температура воспламенения),
Кислородная резка производится резаком, который совмещает в себе сварочную горелку с дополнительным каналом для подвода струн кислорода в головке резака. Дополнительная струя кислорода называется режущей.
Процесс резки начинается с нагрева участка ацетиле но-кислородным пламенем до температуры воспламене ния металла, а затем пускают струю режущего кислоро да на нагретое место и металл сгорает в струе кислоро да, образуя ери перемещении резака узкую сквозную щель.
Для .монтажных работ кислородная резка особо цен на тем, что позволяет быстро выполнять работы по реза нию, по сравнению с металлорежущими станками и при способлениями, а стоимость оборудования для резки и сам процесс резки значительно дешевле. При правильном ведении процесса резки поверхность получается чистой и не требуется дополнительная обработка мест реза.
ГЛАВА IV ,
ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ИХ ЭЛЕМЕНТЫ
§ 16. Общие сведения о заклепочных соединениях
Жесткое неразъемное соединение деталей, образован ное с помощью заклепок, называется заклепочным, а ме сто соединения — заклепочным (клепаным) швом.
З а к л е п к а представляет цилиндрический стержень с головкой на конце (рис. 7, а). Ее вставляют в отвер стия соединяемых деталей до упора головки и плотно прижимают последнюю к поверхности детали. Высту пающий конец стержня пневматическим молотком или давлением специальной машины через обжимку осажи вают и формируют его во вторую головку специальной формы (рис. 7, а—е). Процесс формирования второй го ловки называется клепкой. Склепанные детали оказыва
4 6
ются пронизанными стержнем заклепки и зажатыми между его двумя головками. Изделия, детали которых соединены с помощью заклепок, называют к л е п а н ы м и к о н с т р у к ц и я м и.
Готовая головка заклепки называется з а к л а д н о й , а головка, образованная в процессе клепки, — з а м ы к а ющей. Заклепки могут быть стальные или из специаль-
Рис. 7. Схема расклепывания заклепки:
а — заклепка вставлена |
в отверстия собранных деталей, |
|||
б — д — осаживание стержня н формирование второй го |
||||
ловки |
(замыкающей), |
е — законченная- |
формированием |
|
вторая головка заклепки; / — заклепка, 2 — склепываемые |
||||
листы, |
— поддерживающая |
подставка |
(поддержка), |
|
|
4 — обжимка |
|
||
ных легких сплавов. Размеры |
заклепок обозначают по |
диаметру стержня и его длине.
Расклепывать заклепки можно в горячем состоянии и в холодном. В последнем случае диаметр стержня из стали не должен превышать 13 мм, если применяется пневматический молоток; и 25 мм, если применяется ма шинная клепка. В горячем состоянии с помощью машин расклепывают заклепки диаметром до 36 мм. Холодный и горячий способы формирования головок заклепок вы полняют либо с помощью ударов, когда часто прилага ются кратковременные нагрузки, либо равномерным дав лением (прессованием),-когда приложенная большая на
грузка действует равномерно (одинаково) в течение все го процесса формирования. Общим для всех случаев является то обстоятельство, что образование замыкаю щей головки производится путем пластической деформа ции.
Расклепывание заклепки ударами по существу яв ляется обычной ковкой; при этом, если заклепка нагре та, то подобие между расклепыванием и ковкой полное. Если же заклепка не нагрета, то процесс образования головки все же подобен ковке, но головка формируется в холодном состоянии.
Рис. 8. Заклепки по ГОСТу:
а — с полукруглой головкой, б —с потайной головкой, о —с полупотайной головкой, г — с полукруглой низкой головкой, д — с. плоской головкой (/ исполнение), е —с плоской голов кой (// исполнение) (размерные линии указывают на задавае мые таблицами ГОСТа размеры)
Для различных соединений применяют заклепки, от личные друг от друга по форме головок (рис. 8, а—е). Наиболее распространены заклепки с полукруглой голов кой, они являются и наиболее прочными. Когда на по верхности склепываемой детали не допускают выступов, применяют заклепки с потайными головками.
В самолетостроении и некоторых других отраслях промышленности применяют специальные заклепки, ко торые в данной книге не рассматриваются.
Во всех видах клепки стержень заклепки должен без затруднений входить в отверстия, поэтому его выполняют
несколько меньше диаметра |
отверстия |
и |
на конце |
де |
лают фаску (см. рис. 8). |
При расклепывании стер |
|||
Х о л о д н а я к л е п к а . |
||||
жень в первый период осаживается, т. |
е. |
раздается |
по |
диаметру и заполняет зазоф в отверстии. При этом в 0Q*